Mayo del 2009


Acelerando los aceleradores nucleares

Publicado en General el 20 de Mayo, 2009, 4:48 por feyerabend

Acelerando los aceleradores nucleares

Uno no pensaría que los aceleradores de partículas fueran máquinas románticas, pero el jinete, quizás inspirado por el gran acelerador del CERN, trata de averiguar qué pasa con esa rama del mundo y la industria nuclear en la Argentina.

 Por Leonardo Moledo

–Usted es físico, especialista en física nuclear experimental, trabaja en la CNEA, donde dirige el Grupo de Espectroscopia Nuclear.

–Sí, me formé como físico nuclear experimental. Trabajé muchos años en investigación básica acerca de la estructura del núcleo atómico. Pero ya hace unos 15 años me volqué a las aplicaciones de las técnicas nucleares, en especial, con los aceleradores de partículas. Me interesan las aplicaciones de haces de partículas aceleradas porque permiten hacer muchas cosas.

–Bombardear núcleos, por ejemplo.

–Sí, para estudiar la estructura de núcleos desconocidos, para producir radioisótopos de uso médico.

–¿Los haces son de protones?

–Los aceleradores pueden acelerar sólo objetos cargados. O un protón, o un deuterón, un ion, o el núcleo de algún elemento, carbono, oro, oxígeno, uranio. Y con esos haces de partículas cargadas se pueden hacer muchísimas cosas.

–¿Por ejemplo?

–Por ejemplo, esos haces de partículas cargadas se usan para curar el cáncer en determinados casos. Esta técnica se denomina protón-terapia, y consiste en usar estos haces de partículas cargadas, que pueden guiarse y enfocarse en campos eléctricos y magnéticos con mucha precisión. Es una técnica con notables ventajas comparativas con la radioterapia convencional que usa fotones, porque éstos no pueden enfocarse, ya que los fotones son neutros eléctricamente. Además un haz de fotones a medida que penetra se atenúa, hay menos fotones, quedan en el camino y entonces si quiero llegar a un tumor profundo, hay que hacer malabarismos, para disminuir la dosis de radiación de los tejidos sanos.

–En cambio, con los protones es distinto.

–Con una partícula cargada es todo lo contrario, es rápida, deja poca energía en el camino y hacia el final de su trayectoria es donde deja la mayor cantidad de energía..., es el proyectil ideal. Si hay un tumor profundo, con darle la energía necesaria llega justo a su objetivo. Esta es una de las técnicas que se usan hoy en día lamentablemente sólo en los países más desarrollados.

–¿Y ustedes trabajan en esa dirección?

–Sí. Hay gran interés por ejemplo en el Instituto Roffo para instalar una maquina para hacer protón-terapia. Pero además, estoy trabajando en otra radioterapia que también usa aceleradores y que es de segunda generación. En la radioterapia convencional, fotónica: se apunta y se destruye.

–En el fondo lo que se hace es usar la fuerza bruta.

–Sí. Y tiene ciertas limitaciones. Lo que estamos intentando hacer es una terapia por captura neutrónica en boro (BNCT). Esta terapia tiene dos pasos, el primero es dopar el tumor selectivamente con una sustancia que es el isótopo Boro-10, que es una de las pocas sustancias en la naturaleza que captura neutrones. Entonces, se dopa con Boro-10 y se irradia con neutrones; el Boro-10 los captura y se produce una microexplosión que destruye el ADN de la célula, para impedir su proliferación. Esta terapia esta en desarrollo a nivel internacional. Hasta ahora se ha aplicado en reactores nucleares, porque son las únicas fuentes de neutrones que tenemos en la civilización. Pero estamos trabajando en la alternativa de producir pequeños aceleradores de protones para poder llevarlo a los hospitales.

–Porque si no tendrían que instalar un reactor nuclear en el hospital.

–Sí, y eso es impensable por razones de seguridad radiológica. Hasta ahora esta terapia está frenada porque hay que llevar a los pacientes a una central nuclear, y eso es un incordio; además allí no hay infraestructura adecuada, en cambio instalar un acelerador en un hospital especializado en cáncer, se puede hacer. Además hay una larga tradición de presencia de aceleradores en hospitales oncológicos. Es por eso que este proyecto me tiene desarrollando un acelerador pequeño de alta corriente. No es imposible hacerlo. Queremos desarrollar una máquina en la Argentina y es un enorme desafío. Pero tenemos que desarrollar nuestra propia tecnología.

–¿Y este tratamiento se ha probado? ¿Dio buenos resultados? ¿Por qué no se usa masivamente?

–Se está probando tanto en animales como en seres humanos. En Japón, el país más avanzado en radioterapia, se invierten millones en esta radioterapia entre otras. En los congresos internacionales se ven resultados espectaculares, normalmente los tumores tratados con esta terapia han sido los más agresivos, para los cuales no hay otras alternativas. Hasta ahora hay resultados limitados.

–¿Por qué?

–Primero hay que trabajar en drogas más selectivas y segundo hay que tener aceleradores en los hospitales, con eso se verán mejores resultados. Acá, en el RA6 en el Centro Atómico Bariloche, hay un Programa de Investigación Clínica, hay una salita pegada al lado del reactor, allí se han irradiado varios pacientes...

–¿Y qué pasó?

–Los pacientes que se llevan a Bariloche son seleccionados por los especialistas del Roffo, los pacientes que van son los que tienen patologías en sus extremidades, y están en una situación muy delicada. El objetivo es ganar experiencia. Lo que hemos visto es el efecto de la irradiación local en el órgano, y en la zona donde están los melanomas, y allí los resultados son buenos. Lo que pasa es que las células cancerosas circulan por todo el cuerpo. Primero hubo ensayos de tolerancia a la droga. No es que el paciente se salva y esta es la droga milagrosa, esto es un paliativo, se retrasa la progresión de la enfermedad.

–¿Y en otros países?

–En Italia hay un reactor en el que hace unos años explantaron el hígado de un paciente, totalmente metastatizado, se lo llevó al reactor, se irradió y luego se reimplantó. Esto se hizo en dos casos con resultados espectaculares. El primer paciente vivió varios años y luego falleció pero por otras razones. Todas las metástasis desaparecieron completamente. En esa línea se trabaja entre el Roffo y la CNEA. Todavía no hay una casuística suficiente, pero ya es aceptado que es una técnica que promete. Los japoneses apuntan a una línea de tener aceleradores en hospitales. Y nosotros hace unos cuantos años que estamos desarrollando un acelerador.

–¿En qué etapa están y quiénes apoyan este desarrollo?

–Estamos a un 40% del total del acelerador, estamos armando sus partes, todo en la Argentina. Las instituciones que apoyan son la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA), la Universidad Nacional de San Martín (Unsam) la Agencia Nacional de Promoción (ANPCyT), el Conicet, el Instituto Roffo y el Centro Médico Vidt.

–¿Qué tamaño va a tener?

–El recinto que lo alberga tiene que tener diez metros de alto, es una máquina que va a trabajar en un ambiente climatizado. La máquina está abierta y, cuando se apaga el acelerador, no hay más radiación. Esa es su diferencia con un reactor, en el cual no hay manera de suspender la radiación. Tiene ventajas, es la máquina apropiada para un hospital.

–Cuénteme para qué más sirve un acelerador.

–Los aceleradores sirven para muchas cosas. Hace tiempo que impulso en CNEA un programa abarcativo de desarrollo de aceleradores, como la otra vertiente de la tecnología nuclear. En la Argentina se ha desarrollado la tecnología nuclear de reactores, somos productores y vendedores, pero en el campo de los aceleradores hasta ahora hemos sido sólo usuarios y yo quisiera que seamos productores de aceleradores.

–Aparte de las médicas, ¿qué otras aplicaciones?

–Se está pensando en usarlos para el problema de la digestión de residuos radiactivos de los reactores.

–¿Digestión?

–Se llama así. Sabemos que la disposición final es un problema y se discuten opciones, enterrarla a grandes profundidades en estructuras geológicas estables, entre otras. Y otra opción es usar aceleradores para incinerar nuclearmente ciertos componentes.

–Cuénteme cómo.

–Si a un elemento radiactivo le hago absorber uno o más neutrones, lo puedo transformar en un elemento estable (no radiactivo). Eso se llama incineración nuclear. Se está pensando en usar aceleradores acoplados en reactores, como una máquina digestora de residuos radiactivos. El acoplamiento de un acelerador a reactores subcríticos puede llegar a ser una máquina productora de energía. Es un esquema que se ha reflotado con el nombre de “amplificador de energía”. Si la Argentina quiere jugar en primera, va a tener que poder desarrollar esta tecnología.

–¿Y algo más?

–Los aceleradores se necesitan para producir radioisótopos, como productores de neutrones para los scanners de seguridad de aeropuertos y fronteras. Estas máquinas dan una imagen a base de neutrones que interactúan con los elementos y para saber qué elementos hay, si son explosivos, drogas, saber qué hay adentro sin abrirlo. También las neutrografías, se pueden usar para mirar el estado de estructuras de hormigón armado: son un tipo especial de radiografías que permiten saber qué cosas hay adentro. Los haces se usan también para nanotecnología. En el Tandar CNEA trabajamos con microhaces, en dispositivos de alta precisión, en haces nanométricos, maquinamos estructuras. Son herramientas analíticas muy poderosas. Hace unos años medimos la cantidad de plomo en la atmósfera de la Ciudad de Buenos Aires, usando el acelerador. Tienen múltiples aplicaciones, por eso insisto que sería ventajoso que en la Argentina produjéramos aceleradores.

–Me parece que voy a instalar uno en casa.